PROSES KALIBRASI PADA MESIN CNC ROUTER 3 AXIS fileuntuk mengetahui perbandingan keakurasian mesin...

i

ANALISA PENGARUH SUMBU X

PROSES KALIBRASI PADA MESIN CNC ROUTER 3 AXIS

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

PUBLIKASI ILMIAH

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik

oleh:

GESIT PRABOWO

NIM : D 200.10.0091

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2016

1

ANALISA PENGARUH SUMBU X PROSES KALIBRASI PADA MESIN CNC ROUTER 3 AXIS

GesitPrabowo,BambangWaloyo,AgusDwiAnggono Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta

JL. A.Yani Tromol Pos 1 Pabelan Surakarta E-mail : [email protected]

ABSTRAKSI

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui berapa penyimpangan

terbesar dan terkecil pada mesin CNC ROUTER antara pemrograman manual

dengan pemrograman intregrasi data pada NC CAD/CAM HSMxpress. Dan

untuk mengetahui perbandingan keakurasian mesin CNC ROUTER antara

pemograman manual dengan pemograman intregasi data pada NC CAD/CAM

HSMxpress.

Pada proses pembuatan mesin CNC tahapan selanjutnya melakukan

persiapan bahan dan alat yang akan dipergunakan dalam proses penelitian.

Kemudian mendesain sebuah Mesin CNC dan membuat bagian kontruksi yang

telah ditentukan dengan menggunakan bahan alumunium dan besi. Kemudian

melakukan penyetingan aplikasi dan kalibrasi pada alat, setelah alat disetting

kemudian baru dilakukan pembuatan produk untuk diambil data kemudian

dilakukan analisa data pada mesin CNC.

Pada percobaan permesinan mesin CNC ROUTER, pada hasil

pemrograman manual terdapat penyimpangan terbesar pada bentuk segi enam

sebesar 0,90 mm dan penyimpangan terkecil pada bentuk kotak 0,0053 mm.

Pada hasil intregasi datapada NC CAD/CAM HSMxpress di dapat bahwa hasil

produk juga terdapat penyimpangan yaitu pada segienam sebesar 0,07085195

mm dan terkecil pada bentuk segienam 0,0181659 mm. Tingkat keakurasian

yang didapat dari dalam table dapat disimmpulkan bahwa hasil keakurasian

dimensi dari hasil program HSMxpress lebih akurat dari pada hasil yang didapat

dari program manual.

Kata kunci :CNC, HSMxpress,Kalibrasi, NC CAD/CAM

2

ANALYSIS INFLUENCE THE X AXIS THE PROCESS CALIBRATION ON A CNC ROUTER 3 AXIS

GesitPrabowo, BambangWaluyo F, ST, MT, AgusDwiAnggono TeknikMesinUniversitasMuhammadiyah Surakarta

Jl. A. YaniTromolPos 1 Pabelan, Surakarta Email :[email protected]

ABSTRACTION

The purpose of this research is to know how the point on a calibration cnc and get to know the minutely machine the cnc at the time of the process of cutting done to products or objects on dimensinya and compares the results of a workpiece before and after machine cnc router axis 3 pass through a process the calibration

In the process of making the next stage of the CNC machines doing the

preparation of materials and tools that will be used in the research process. Then

design a CNC Machine and made part of the construction that has been specified

using aluminum and iron. Then perform the setup of the application and calibration of

equipment, after the tool in setting new product creation is done then to take the data

and then the data analysis done on CNC machines.

Experiment on machining CNC ROUTER, on the results of the programming

manual there is the largest deviation in the form of a hexagon of 0.90 mm and the

smallest deviations in the shape of a box of 0.0053 mm. On the results of intregasi

data on HSMxpress CAD/CAM NC in May that product results there are also

irregularities in Hexagon of 0.07085195 mm and the smallest in the shape of a

hexagon 0.0181659 mm. meticulous Level of in the table can be concluded that the

results of the accuracy of the results of the program HSMxpress is more accurate than

the results that obtained from the program manual.

Keywords: CNC, HSMxpress, Calibration, NC CAD/CAM

3

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kemajuan sains dan teknologi pada saat ini sudah sedemikian maju, namun

sebagian komponen mesin yang kita perlukan sebagian besar masih impor.

Penggunaan mesin perkakas CNC merupakan upaya untuk memenuhi tuntutan

konsumen yang semakin tinggi, baik dari segi kualitas maupun kuantitas. Era

industrialisasi ini telah meningkatkan kebutuhan dan penggunaan mesin perkakas

CNC seiring dengan permintaan produk-produk komponen mesin yang presisi.

Mesin perkakas CNC dapat memproduksi dan memperbaiki komponen mesin

dengan kualitas yang tergantung pada beberapa faktor, antara lain: kualitas

geometri mesin perkakas CNC, kualitas alat potong, dan keahlian

Operator/Programmer.

Pada proses produksi komponen mesin yang presisi memerlukan tenaga

operator/programmer mesin CNC yang mahir pula. Salah satu kelemahan dalam

mengoperasikan mesin CNC antara lain programmer harus terlebih dahulu

menentukan titik koordinat pada desain komponen mesin yang akan dibuat.

Padahal untuk benda kerja yang berbentuk lekukan atau kontur seorang

Programmer harus menentukan titik koordinat pada setiap pertemuan kontur. Hal

ini memerlukan wakru lama. Mesin perkakas CNC baik Production Unit (PU)

maupun Traning Unit (TU) penggunaannya semakin meningkat terutama untuk

membuat komponen mesin yang berpresisi tinggi maupun untuk keperluan

pendidikan. Guna memenuhi tuntutan industri tersebut diperlukan sumberdaya

manusia (SDM) yang mahir/menguasai dalam bidang tersebut. Dalam hal ini perlu

diadakan suatu penelitian mengenai bagaimana membuat komponen mesin

dengan mesin perkakas CNC yang presisi dalam waktu singkat namun memiliki

tingkat kepresisian tinggi

1.2 TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dari penelitian ini adalah :

a. Untuk mengetahui berapa penyimpangan terbesar dan terkecil pada mesin CNC

ROUTER antara pemrograman manual dengan pemrograman intregrasi data

pada NC CAD/CAM HSMxpress.

4

b. Untuk mengetahui perbandingan keakurasian mesin CNC ROUTER antara

pemograman manual dengan pemograman intregasi data pada NC CAD/CAM

HSMxpress.

1.3 BATASAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang dan perumusan masalah diatas, penelitian ini

berkonsentrasi pada:

a. Tipe mesin CNC yang dipakai adalah tipe ROUTER 40 X 60 dengan teknologi

High Precision Ball Screw and Square Rails All 3 Axis.

b. Pengaruh pada produk atau objek setelah dilakukan proses kalibrasi pada x axis.

c. Mengetahui pengaruh kalibrasi pada x axis

TINJAUAN PUSTAKA

Roni Permana Saputra1 ( 2011 ) Makalah ini membahas tentang

desain system kendali router berbasis computer numerical control (CNC)

menggunakan personal computer (PC), untuk diimplementasikan di flame

cutting machine (FCM). NC-Code yang diinputkan kekomputer diterjemahkan

menjadi sinyal perintah yang dikirimkan PC ke microcontroller untuk

mengendalikan gerakkan end effector mesin pada sumbu X dan sumbu Y

secara simultan berdasarkan hasil perhitungan interpolasi linier dan interpolasi

sirkular pada PC. Sistem kendali ini diimplementasikan pada FCM dengan

menghubungkan output kendali dari microcontroller dengan driver aktuator

FCM berupa motor DC. Hasil yang diperoleh berupa suatu Prototype System

kendali Router CNC untuk diimplementasikan di FCM dan mampu melakukan

interpolasi linier dan interpolasi sirkular.

Eri Yulius Elvys( 2013 ) Kebutuhan mesin CNC milling 5-axis sangat

meningkat belakangan ini. Peningkatan terjadi disebabkan meningkatnya

kebutuhan untuk mengerjakan bentuk geometri yang komplek dan

mengurangi waktu set-up. Ketidaktelitian yang terjadi pada mesin disebabkan

oleh ketidaktelitian controller, ketidaktelitian konstruksi dan ketidaktelitian

proses pemesinan, atau gabungan dari ketiga ketidaktelitian tersebut.

5

Ketidaktelitian pada konstruksi mesin dapat terjadi selama proses baik pada

desain, manufaktur maupun perakitan. Oleh karena itu, dibutuhkan penelitian

dibidang ini untuk meningkatkan keakurasian dan kepresisian mesin.

Ketidaktelitian dapat diketahui melalui proses kalibrasi pada meja mesin,

dimana alat ukur ditempatkan sesuai arah gerakan linear sumbu X, Y, Z dan

gerakan rotasi sumbu A, C pada meja mesin. Ketidaktelitian gerakan mesin

diperoleh dari pengukuran hasil pemesinan profil aktual. Proses pengujian

gerakan mesin dilakukan dengan variasi DoC 0,5mm, 0,75 mm, 1 mm dan

1,25 mm dengan bentuk lintasan hexagonal membentuk sudut 60̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊

pada sumbu

C. Disampaing itu feed juga divariasikan dari 75 mm/menit, 100 mm/menit,

125 mm/menit dan 150 mm/menit. Untuk pengujian gerakan mesin pada

sumbu A, DoC 0,5 mm membentuk lintasan sudut 45 dan divariasikan dengan

feed 25 mm/menit, 50 mm/menit, 75mm/menit, 100 mm/menit dan 125

mm/menit. Hasil pengukuran ketidaktelitian ada sumbu A rata-rata

ketidaktelitian -1,2267 sebelum dilakukan kompensasi akan tetapi mengalami

perbaikan dengan rata-rata ketidaktelitian 0̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊,0̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊0̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊3 setelah dilakukan

kompensasi. Hal yang sama juga terjadi pada sumbu C, dimana sebelum

dilakukan kompensasi rata-rata ketidaktelitian -0̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊,184 dan setelah dilakukan

kompensasi menjadi lebih kecil dengan rata-rata ketidaktelitian 0̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊,0̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊0̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊3 pada

feed 75 mm/menit. Pengujian dengan variasi DoC dan feed pada sumbu ini

juga menunjukan kecenderungan yang sama, dimana rata-rata ketidaktelitian

besar jika menggunakan G-code original, dan rata rata ketidaktelitian menjadi

lebih kecil setelah dilakukan kompensasi dengan menggunakan G-code

modifikasi. Hal ini menunjukan bahwa baik proses kalibrasi konstruksi mesin,

kalibrasi dengan pengaturan jumlah step motor stepper dan kompensasi

ketidaktelitian gerakan meja dapat meningkatkan keakurasian dan kepresisian

pada prototype mesin CNC milling mini 5-axis tipe tilt rotary table.

2.1. LandasanTeori

2.2.1 Pengertian Mesin CNC

Numerical Control / NC (yang berarti "Control Numerik") merupakan sistem

otomatisasi Mesin perkakas yang dioperasikan oleh perintah yang diprogram dan

disimpan dimedia penyimpanan, hal ini berlawanan dengan kebiasaan sebelumnya

dimana mesin perkakas biasanya dikontrol dengan putaran tangan atau otomatisasi

6

sederhana menggunakan CAM. Kata NC sendiri adalah singkatan dalam Bahasa English

dari kata Numerical Control yang artinya Kontrol Numerik. Mesin NC pertama diciptakan

pertama kali pada tahun 40-an dan 50-an, dengan memodifikasi Mesin perkakas biasa.

Dalam hal ini Mesin perkakas biasa ditambahkan dengan motor yang akan menggerakan

pengontrol mengikuti titik-titik yang dimasukan kedalam sistem oleh perekam kertas.

Mesin perpaduan antara servo motor dan mekanis ini segera digantikan dengan sistem

analog dan kemudian komputer digital, menciptakan Mesin perkakas modern yang

disebut Mesin CNC (computer numerical control) yang dikemudian hari telah merevolusi

proses desain. Saat ini mesin mesin-mesin CNC dibangun untuk menjawab tantangan di

dunia manufaktur modern. Dengan mesin CNC, ketelitian suatu produk dapat dijamin

hingga 1/100 mm lebih, pengerjaan produk masal dengan hasil yang sama persis dan

waktu permesinan yang cepat.

Mesin CNC adalah salah satu mesin penunjang kegiatan produksi yang dilakukan

di dunia. Mesin ini berfungsi untuk memproduksi komponen metal dengan ketepatan tinggi.

Sehingga dapat kita jumpai berbagai produk industri logam yang bervariasi yang kita

bayangkan sulit apabila dikerjakan secara manual.

2.2.2 Program CNC

Sebagian besar dari standar kode CNC yang dipakai adalah kode G, G-Code pertama di

buat tahun1950 yang dirancang oleh Massachusetts Institute of Technology di MIT Servo

mechanisms Laboratory. Standar pengkodean CNC di Eropa menggunakan standar ISO

6983, meskipun di Negara-negara lainnya menggunakan standar lainnya, misalnya DIN

66025 atau PN-73M-55256, PN-93/M-55251 di Polandia.

2.2.3 Komunikasi Paralel

Parallel port banyak digunakan dalam berbagai macam aplikasi antar muka.

Port ini membolehkan kita memiliki masukan hingga 8 bit atau keluaran hingga 12 bit

pada saat yang bersamaan, dengan hanya membutuhkan rangkaian eksternal sederhana

untuk melakukan suatu tugas tertentu. Parallel port ini terdiri dari 4 jalur kontrol, 5 jalur

status dan 8 jalur data.

2.2.4 Motor Stepper

7

Motor Stepper adalah perangkat elektro mekanis yang bekerja dengan

mengubah pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor Stepper bergerak

berdasarkan urutan pulsa yang diberikan. Karena itu, untuk menggerakkan Motor Stepper

diperlukan pengendali Motor Stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa periodik.

Penggunaan Motor Stepper memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan

penggunaan motor DC biasa.

Keunggulannya antara lain :

1. Sudut rotasi motor proporsional dengan pulsa masukan sehingga lebih mudah diatur.

2. Motor dapat langsung memberikan torsi penuh pada saat mulai bergerak.

3. Posisi dan pergerakan repetisinya dapat ditentukan secara presisi.

4. Memiliki respon yang sangat baik terhadap mulai,stop dan berbalik (perputaran).

5. Sangat realibel karena tidak adanya sikat yang bersentuhan dengan rotor seperti

pada motor DC.

6. Dapat menghasilkan perputaran yang lambat sehingga beban dapat dikopel

langsung keporosnya.

2.2.5 CAD / CAM

CAD atau Computer Aided Design adalah suatu program computer untuk

menggambar suatu produk yang digambarkan oleh garis-garis maupun symbol symbol

yang memiliki makna tertentu.CAD bias berupa gambar 2 dimensi dan gambar 3 dimensi.

CAM (Computer-Aided Manufacturing) adalah proses selanjutnya dibantu computer

setelah computer aided design (CAD). Model yang dihasilkan dalam CAD lalu diverifikasi

untuk dapat dimasukan ke dalam perangkat lunak CAM, yang kemudian mengontrol

mesin

2.2.6 IC L297

IC L297 adalah integrated circuit yang menghasilkan flip-flop untuk

pengendalian Motor Stepper dengan sinyal-sinyal digital pada tiap phasenya. IC ini

sangat ideal untuk mengatur pulsa yang akan dikonversikan ke dalam driver.

2.2.7 IC L298

8

IC L298 adalah IC yang mempunyai tegangan keluaran tinggi dan H-bridge

dengan arus keluaran tinggi. IC L298 logika TTL dan digunakan untuk mengendalikan

beban – beban induktif seperti relay, solenoid, motor DC, dan motorstepper.

2.2.8 Baut

Selain sebagai pengencang, baut memiliki peranan penting bagi kerja suatu

mesin atau alat. Yaitu utuk melakukan perhitungan pergerakan masing-masing sumbu

pada mesin CNC ini diperlukan dasar-dasar perhitungan yang sudah menjadi standar

internasional. Perhitungan ini akan memperkecil ketidak sesuaian (error factor) dari

akurasi maupun komponen mesin.

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram AlirPenelitian

9

3.2 Prosedur penelitian

3.2.1 Studi Pustaka

Pada tahap persiapan penelitian yaitu mencari acuan sebagai sumber

dan dasar dalam melakukan penelitian. Pada tahapan selanjutnya melakukan

persiapan bahan dan alat yang akan dipergunakan dalam proses penelitian.

Kemudian mendesain sebuah Mesin CNC dan membuat bagian kontruksi yang

telah ditentukan dengan menggunakan bahan alumunium dan besi. Kemudian

melakukan penyetingan aplikasi dan kalibrasi pada alat, setelah alat di setting

kemudian baru dilakukan pembuatan produk untuk diambil data kemudian

dilakukan analisa data pada mesin CNC.

3.2.2 Studi Lapangan

Pada studi lapangan penulis mencari bahan bahan yang akan

digunakan dalam pembuatan alat CNC tersebut dan mempersiapkan alat bantu

yang dibutuhkan selama penelitan

3.2.3.Persiapan Bahan

Persiapan bahan seperti alumunium, besi siku, baut, Linear Bearing,

Pillow Block, Motor Stepper, kabel dan Ball Screw

3.2.4. Pemilihan Bahan

Pada proses pemilihan bahan alumunium dapat dipilih dengan

menggunakan alumunium dengan bahan plat lembaran diamana kita dapat

memotong bahan sesuai dengan desain yang sudah di gambar. Sedangkan

ukuran yang di tentukan tebal maksimal plat alumunium yang digunakan adalah

1-2 cm untuk mendapatkan kontruksi yang kuat dan tidak berubah pada saat

dilakukan pengujian

Plat alumunium adalah bahan logam berbentukl embaran yang ringan dan kuat

serta mudah dalam proses pengerjaannya dengan ketebalan 0,5 cm-2 cm yang

berjenis untuk AA 1100

10

Gambar 3.2 pemilihan bahan alumunium

Besi siku adalah logam yang keras dan mempunyai bentuk siku 90̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊ yang

di gunakan dalam pembuatan dudukan alas dan bet mesin cnc

Gambar 3.3 Plat besi siku

Baut/sekrup adalah suatu batang atau tabung dengan alur pada

permukaan nya yang bertujuan untuk menyatukan antara sisi benda yang satu

sama lain di dalam proses pembuatan mesin cnc tersebut

Gambar 3.4.baut

Ball Screw pun menggunakan ulir tetapi ball screw ini diantara nut dan bolt

terdapat ball (gotri) fungsinya untuk mengurangi koefesien gesek

11

Gambar 3.5. Ball Screw

Flexible coupling memiliki dua fungsi utama yaitu meneruskan daya

untuk ditransmisikan dari system sebelum coupling menuju ke system setelah

coupling. Yang kedua sebagai pengaman terhada beban berlebih.

Gambar 3.6. Flexibel Coupling

Motor stepper adalah satu jenis motor DC yang dikendalikan dengan

pulsa-pulsa digital. Prinsip kerja motor stepper adalah bekerja dengan

mengubah pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit dimana motor

stepper bergerak bedasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor

stepper tersebut

Gambar 3.7. Motor Stepper

Alat yang memungkinkan terajadinya pergerakan relative antara dua bagian

dari alat atau mesin, biasanya gerakan angular dan liniear. Dengan adanya bearing

gesekan antara dua bagian tersebut menjadi sangat minim di banding tanpa bearing

Gambar 3.8. Linear Bearing

12

Pillow block adalah unit yang paling representative dan universal di

gunakan di semua jenis perangkat transmisi. Untuk type tetap pada poros

dengan cara yang sederhana dan dapat di andalkan dengan cara sekrup set

dengan lubang heksagonal disisipkan dalam lubang samping .

Gambar 3.9. Pillow Block

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Hasil Penelitian

Dari hasil penelitian tentang keakurasian dimensinya maka di peroleh

data keakurasian yang di sajikan dalam bentuk table sebagai berikut dengan

penggunakan variasi bentuk, maka didapatkan data sebagai berikut :

Sebelum di Kalibrasi

1.Bentuk Segiempat.

Gambar 4.1 Gambar benda kerja bentuk Segiempat 3D

13

Satuan : mm

Gamba 4.2. Gambar benda kerja bentuk Segiempat

A.Data hasil penelitian

Tabel 4.1. Hasil penelitian pengukuan benda kerja bentuk segiempat

Part A

(mm)

B

(mm)

C

(mm)

D

(mm)

1 41,31 40,61 41,35 40,63

2 41,32 40,55 41,45 40,57

3 41,42 40,54 41,56 40,59

4 41,41 40,58 41,45 40,62

5 41,40 40,56 41,43 40,58

Σ 41,37 40,56 41,44 40,59

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

A B C D

Data Hasil Pengukuran Benda Segiempat (mm)

Data Hasil PengukuranBenda Kotak

14

Gambar4.1 Grafik data hasil perbandingan pengukuran benda kotak (mm)

Table 4.2 Data hasil standar deviasi semua sisi (mm)

Part Standar Deviasi

A 0,0053

B 0,1748

C 0,00565

D 0,0067

2.Bentuk Lingkaran

Part A2

(mm)

B2

(mm)

C2

(mm)

D2

(mm)

1 1706,5161 1649,1721 1709.8225 1650,7969

2 1701,3424 1644,3025 1718,1025 1645,9249

3 1715,6164 1643,4916 1727,2336 1647,5481

4 1714,7881 1646,7364 1718,1025 1649,9844

5 1713,96 1645,1136 1716,4449 1646,7364

Σ 8558,233 8228,1136 8589,706 8240,9907

Part A−𝑥

(mm)

(A-𝑥2)

(mm)

B−𝑥

(mm)

(B-𝑥2)

(mm)

C-𝑥

(mm)

(C-𝑥)2

(mm)

D-𝑥

(mm)

(D-𝑥2)

(mm)

1 -0,06 0,0036 0,05 0,0025 -0,09 0,0081 0,04 0,0016

2 -0,05 0,0025 -0,01 0,0001 0,04 0,0016 -0,02 0,0004

3 0,05 0,0025 -0,02 0,0004 0,12 0,0144 0 0

4 0,04 0,0016 0,02 0,0004 0,1 0,0001 0,03 0,0009

5 0,03 0,0009 0 0 -0,01 0,0001 -0,01 0,0001

Σ 0,01 0,0111 0,04 0,0034 0,07 0,0243 0,04 0,0030

15

Gambar 4.3 Benda kerja bentuk Lingkaran 3D

Satuan : mm


A. Data hasil penelitian

Tabel 4.3 hasil penelitian benda kerja bentuk lingkaran dalam satuan (mm)

Part E

(mm)

F

(mm)

E2

(mm)

F2

(mm)

1 40,73 40,68 1658,9329 1654,8624

16

2 40,75 40,72 1660,5625 1658,1184

3 40,69 40,71 1655,6761 1657,3041

4 40,71 40,72 1657,3041 1658,1184

5 40,67 40,69 1654,0489 1655,6761

Σ 203,55 203,52 8286,5245 8284,0794

Gambar 4.2 Grafik data hasil perbandingan penguuan bentuk Lingkaran dalam

satuan (mm)

Table 4.4 Standar Deviasi seluruh sisi (mm)

048

1216202428323640

E F

Data Hasil Pengukuran Benda Lingkaran (mm)

Data Hasil PengukuranBenda Lingkaran

Part E − 𝑥 (E-𝑥2) F−𝑥 (F-𝑥2)

1 0,02 0,0004 -0,02 0,0004

2 0,04 0,0016 0,02 0,0004

3 -0,02 0,0004 0,01 0,0001

4 0 0 -0,02 0,0004

5 -0,04 0,0016 -0,01 0,0001

Σ 0 0,0030 -0,02 0,0014

17


E 0,1

F 0,018165

3.Bentuk segienam

Gambar 4.5 Benda kerja bentuk segienam

Gambar 4.6 Benda kerja bentuk segienam 2D

Tabel 4.5 Data hasil pengamatan

Part G H I J K L

1 41,33 40,35 40,43 41,35 40,36 40,25

2 41,38 40,37 40,46 41,40 40,33 40,46

3 41,41 40,44 40,48 41,43 40,29 40,26

4 41,39 40,36 40,51 41,45 40,31 40,55

5 41,38 40,41 40,47 41,42 40,43 40,59

Σ 41,37 40,38 40,47 41,41 40,34 40,42

18

Gambar 4.3 Grafik data hasil perbandingan pengukuran bentuk segienam

dalam satuan(mm)

0

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

G H I J K L

Data Hasil Pengukuran Segienam (mm)

Data Hasil PengukuranSegienam

Part G2 H2 I2 J2 K2 L2

1 1706,5161 1649,1721 1709.8225 1650,7969 1706,5161 1649,1721

2 1701,3424 1644,3025 1718,1025 1645,9249 1701,3424 1644,3025

3 1715,6164 1643,4916 1727,2336 1647,5481 1715,6164 1643,4916

4 1714,7881 1646,7364 1718,1025 1649,9844 1714,7881 1646,7364

5 1713,96 1645,1136 1716,4449 1646,7364 1713,96 1645,1136

Σ 8558,233 8228,1136 8589,706 8240,9907 8558,233 8228,1136

Part G−𝑥 (G-𝑥2) H−𝑥 (H-𝑥2) I-𝑥 (I-𝑥)2 J-𝑥 (J-𝑥2)

1 -0,04 0,0016 -0,03 0,0009 -0,05 0,0025 -0,06 0,0036

2 -0,01 0,0001 -0,01 0,0001 -0,01 0,0001 0,02 0,0001

3 0,04 0,0016 0,06 0,00036 0,01 0,0001 0,02 0,0004

4 0,02 0,0004 -0,02 0,0002 0,04 0,0016 0,04 0,0016

5 -0,01 0,0001 0,03 0,0009 0 0 0,01 0,0001

Σ 0,02 0,0038 0,03 0,0057 -0,01 0,0043 0 0,0058

19

Table 4.6 standar deviasi seluruh sisi (mm)


G 0,90

H 0,1195

I 0,092

J 0,1204159

K 0,05431

L 0,1612

4.2 Sesudah di Kalibrasi

Hasil menggunakan pemrograman HSMxpress berdasarkan hasil penelitian

tentang keakurasian dimensi diperoleh data keakurasian dalam bentuk tabel

sebagai berikut :

1.Bentuk segiempat

Gambar 4.7 Gambar benda kerja bentuk Segiempat 3D

Part K−𝑥 (K-𝑥2) L−𝑥 (L-𝑥2)

1 0,02 0,0004 -0,17 0,0289

2 -0,01 0,0001 0,04 0,0016

3 0,05 0,0025 -0,16 0,0256

4 -0,03 0,0009 0,13 0,0169

5 0,09 0,0081 0,17 0,0189

Σ 0,02 0,0120 0,01 0,1019

20

Gambar 4.8 Gambar benda kerja bentuk Segiempat

A.Data hasil penelitian

Tabel 4.7. Hasil penelitian pengukuran benda kerja bentuk Segiempat (mm)

Part A

(mm)

B

(mm)

C

(mm)

D

(mm)

1 40,49 40,59 40,48 40,51

2 40,47 40,55 40,45 40,49

3 40,45 40,54 40,46 40,50

4 40,45 40,58 40,44 40,48

5 40,43 40,56 40,42 40,47

Σ 40,45 40,56 40,45 40,49

21

Gambar4.4 Grafik data hasil perbandingan pengukuran benda kotak(mm)

048

1216202428323640

A B C D

Data Hasil Pengukuran Benda Segiempat (mm)

Data Hasil PengukuranBenda Segiempat

Part A2 B2 C2 D2

1 1639,4401 1647,5481 1638,6304 1641,0601

2 1637,8209 16444,3025 1636,2015 1647,5481

3 1636,2025 1643,4916 1637,0116 1640,25

4 1636,2025 1646,7364 1635,3936 1638,6304

5 1634,5849 1645,1136 1633,7764 1637,8209

Σ 8184,2509 0227,1922 8181,0145 8205,3095

Part A−𝑥 (A-𝑥2) B−𝑥 (B-𝑥2) C-𝑥 (C-𝑥)2 D-𝑥 (D-𝑥2)

1 0,04 0,0016 0.03 0.0009 0.03 0.0009 0 0

2 0,02 0,0004 -0,01 0,0001 0 0 0,08 0,0064

3 0 0 -0,02 0,0004 0,01 0,0001 -0,01 0,0001

4 0 0 0,02 0,0004 -0,01 0,0001 -0,03 0,0009

5 -0,02 0,0004 0 0 -0,03 0,0009 -0,04 0,0016

Σ 0,04 0,0024 0,02 0,0018 0 0,0020 0 0,0090

22

Table 4.8 Data hasil standar deviasi semua sisi(mm)


A 0,00052

B 0,00043

C 0,022360

D 0,04743

2.Bentuk Lingkaran


Satuan : mm

Gambar 4.10 Benda kerja bentuk Lingkaran

23

A. Data hasil penelitian

Tabel 4.9 hasil penelitian benda kerja bentuk Lingkaran dalam

(mm)

Part E

(mm)

F

(mm)

E2

(mm)

F2

(mm)

1 40,51 40,62 1641,0601 1649,9844

2 40,54 40,59 1643,4916 1647,5481

3 40,53 40,61 1642,6809 1649,1721

4 40,50 40,63 1640,25 1650,7969

5 40,48 40,62 1638,6304 1649,9844

Σ 202,56 203,07 8206,113 8247,4859

Gambar 4.5 Grafik data hasil perbandingan pengukuran bentuk Lingkaran(mm)

0

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

E F

Data hasil pengukuran bentuk Lingkaran

Data hasil pengukuran bentukLingkaran

24

Table 4.10 Standar

Deviasi seluruh sisi (mm)


E 0,023874

F 0,0151657

3.Bentuk segienam

Gambar 4.11 Benda kerja bentuk seginam 3D

Part E − 𝑥 (E-𝑥2) F−𝑥 (F-𝑥2)

1 0 0 0,01 0,0001

2 0,03 0,0009 -0,02 0,0004

3 0,02 0,0004 0 0

4 -0,01 0,0001 0,02 0,0004

5 -0,03 0,0009 0,01 0,0001

Σ 0 0,0023 0,02 0,0010

25

Gambar 4.12 Benda kerja bentuk seginam 2D

Data hasil penelitian

Tabel 4.11 Data hasil pengamatan bentuk segienam (mm)

Part G H I J K L

1 40,36 40,36 40,45 40,35 40,36 40,25

2 40,38 40,37 40,47 40,40 40,33 40,43

3 40,41 40,41 40,48 40,43 40,35 40,39

4 40,39 40,39 40,51 40,45 40,38 40,41

5 40,38 40,47 40,47 40,42 40,41 40,38

Σ 40,38 40,40 40,45 40,41 40,36 40,37

Gambar 4.6 Grafik data hasil perbandingan penguuan bentuk segienam

048

1216202428323640

G H I J K L

Data pengukuran bentuk segienam (mm)

Data pengukuranbentuk segienam

26

Part K2 L2

1 1628,9296 1620,0625

2 1626,5849 1634,5849

3 1628,1226 1631,3521

4 1630,5444 1632,9681

5 1632,9681 1630,5444

Σ 8147,0735 8149,512

Part G2 H2 I2 J2

1 1628,9296 1628,9296 1636.2025 1628,1225

2 1630,5444 1629,7369 1637,8209 1632,16

3 1632,9681 1632,9681 1638,8304 1634,5489

4 1631,3521 1631,3521 1641,0601 1636,2025

5 1630,5444 1637,8209 1637,8209 1633,7764

Σ 8154,3386 8191,8086 8191,5348 8164,8436

Part G−𝑥 (G-𝑥2) H−𝑥 (H-𝑥2) I-𝑥 (I-𝑥)2 J-𝑥 (J-𝑥2)

1 -0,02 0,0004 -0,04 0,0008 0,02 0,004 -0,06 0,0036

2 0 0 -0,03 0,0009 0 0 0,01 0,0001

3 0,03 0,0009 0,01 0,0001 0,01 0,0001 0,02 0,0004

4 0,01 0,0001 -0,01 0,0001 0,04 0,0016 0,04 0,0016

5 0 0 0,07 0,0049 0 0 0,01 0,0001

Σ 0,02 0,0013 0 0,0076 0,07 0,0021 0 0,0058

27

Table 4.12 standar deviasi seluruh sisi (mm)


G 0,0181659

H 0,043588

I 0,0219089

J 0,0380788

K 0,0304959

L 0,0708519

Part K−𝑥 (K-𝑥2) L−𝑥 (L-𝑥2)

1 0 0 -0,12 0,0144

2 -0,03 0,0009 0,06 0,0036

3 -0,01 0,0001 0,02 0,0004

4 0,02 0,0004 0,04 0,0016

5 0,05 0,0025 0,1 0,0001

Σ 0,03 0,0039 0,01 0,0201

28

PENUTUP

6.1. Kesimpulan

Pada penelitan ini penulis mendapat kesimpulan diantaranya

adalah :

1. Pada percobaan permesinan mesin CNC ROUTER, pada hasil

pemrograman manual terdapat penyimpangan terbesar pada bentuk

segienam sebesar 0,90 mm dan penyimpangan terkecil pada bentuk

kotak 0,0053 mm. Pada hasil intregasi datapada NC CAD/CAM

HSMxpress di dapat bahwa hasil produk juga terdapat penyimpangan

yaitu pada segienam sebesar 0,07085195 mm dan terkecil pada

bentuk segienam 0,0181659 mm.

2. Tingkat keakurasian yang didapat dari dalam table dapat disimmpulkan

bahwa hasil keakurasian dimensi dari hasil program HSMxpress lebih

akurat dari pada hasil yang didapat dari program manual.

6.2. Saran

Agar pada penelitian yang akan datang dapat lebih baik maka

peneliti memberikan saran yaitu:

1. Pada penyetelan pisau sebaiknya sepindel tidak berputar agar didapat

kepresisian didalam menentukan titik karena nol / awal pahat

2. Pada proses pemesinan hendaknya memperhatikan pencekam benda

kerja, pemasanagn pisau pada tool holder harus sama panjangnya

karena hal tersebut berpengaruh pada hasil kerjanya

3. Kebersihan area pemakanan sebaiknya di perhatikan karena area

yang tidak bersh dapat menimbulkan kekasaran pada benda / produk

yang dibuat.

4. Setiap melakukan penelitian seharusnya menggunakan alat yang

sama ,karena setiap alat mempunyai spesifikasi tersendiri

5. Pada penelitian selanjutnya hendaknya di perpanjang dan di perluas

diantaranya dapat meneeliti perbedaan metode alur pemakanan dan

kedalaman pemakanan terhadap keakurasian dimensinya

29

Daftar Pustaka

.

E. Jantunen, 2002."A summary of methods applied to tool condition monitoring in

drilling", Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 42,no. 9, pp. 997-

1010.

H.M. Ertunc, K.A. Loparo, 2001."A decision fusion algorithm for tool wear condition

monitoring in drilling", International Journal of MachineTools and

Manufacture, Vol. 41, no. 9, pp. 1347–1362.

H.M. Ertunc, K.A. Loparo, H. Ocak, 2001."Tool wear condition monitoring in drilling

operations using hidden Markov models (HMMs)",International Journal of

Machine Tools and Manufacture, Vol. 41, no. 9, pp. 1363-1384.

I. Abu-Mahfouz, 2003."Drilling wear detection and classification using vibration

signals and artificial neural network", International Journal ofMachine Tools

and Manufacture, Vol. 43, no. 7, pp. 707-720.

Klaic, Miho,dkk. 20̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊10̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊̊“Tool Wear Classification using Decision Trees in Stone

Drilling Applications” : Preliminary Study

K. Subramanian, N.H. Cook, 1977."Sensing of drill wear and prediction of drill life

(I)". Journal of Engineering for Industry, Transactions of theASME, Vol. 99,

no. 2, pp. 295–301.

L. A. Franco-Gasca, G. Herrera-Ruiz, R. Peniche-Vera, R. de J. Romero-

Troncoso, W. Leal-Tafolla, 2006."Sensorless tool failure monitoring system

for drilling machines". International Journal of Machine Tools and

Manufacture, Vol. 46, no. 3-4, pp. 381-386.

L. Xiaoli, 1999."On-line detection of the breakage of small diameter drills using

current signature wavelet transform". International Journal ofMachine Tools

and Manufacture, Vol. 39, no. 1, pp. 157-164.

R. Teti, K. Jemielniak, G. O’Donnell, D. Dornfeld, 2010"Advanced monitoring of

machining operations", CIRP Annals – Manufacturing Technology, Vol. 59,

no. 2, pp. 717-739.

S.C. Lin, C.J. Ting, 1995."Tool wear monitoring in drilling using force signals".

Wear, Vol. 180, no. 1-2, pp. 53-60.

X. Wang, P.Y. Kwon, C. Sturtevant, D. Kim, J. Lantrip, "Tool wear of coated drills

in drilling CFRP", Journal of Manufacturing Processes,Vol. 15, no. 1, pp.

127-135, 2013.

PROSES KALIBRASI PADA MESIN CNC ROUTER 3 AXIS fileuntuk mengetahui perbandingan keakurasian mesin...

Documents

Transcript of PROSES KALIBRASI PADA MESIN CNC ROUTER 3 AXIS fileuntuk mengetahui perbandingan keakurasian mesin...